(57)【要約】      （修正有）【課題】副変速機構付き仕様と副変速機構なし仕様とで主要部品を共通化し、コンパクトで安価なＦＲ車用自動変速機を提供する。【解決手段】副変速機構付き仕様と副変速機構なし仕様とで、主変速機構を構成する遊星歯車装置や摩擦係合要素、主油圧制御装置のような主要部品を共通化でき、低コストで副変速機構５付き自動変速機を構成できる。また、副変速機構付き仕様において、主油圧制御装置と副油圧制御装置７０とが取付面６３，６４の段差を利用して一部でオーバーラップするので、主油圧制御装置と副油圧制御装置とを個別に変速機ケース６０に設ける場合に比べてコンパクトに構成することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の変速段を構成可能な主変速機構と、前記主変速機構の下流側にかつ同軸上に接続され、前記主変速機構の変速段数を増加させる副変速機構とを備えたＦＲ車用自動変速機において、
前記主変速機構を作動させるための制御油圧を発生する主油圧制御装置と前記副変速機構を作動させるための制御油圧を発生する副油圧制御装置とが、変速機ケースの第１の取付面と第２の取付面とにそれぞれ隣接して取付可能とされ、
前記第１の取付面と第２の取付面とに段差を設け、
前記主油圧制御装置の一部と前記副油圧制御装置の一部とをオーバラップさせた状態で、前記主油圧制御装置及び副油圧制御装置がそれぞれ前記第１及び第２の取付面に取り付けられており、
前記主油圧制御装置と副油圧制御装置とが接続配管によって接続されており、
前記主油圧制御装置及び副油圧制御装置が、前記変速機ケースに固定された１つのオイルパンで覆われていることを特徴とするＦＲ車用自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＦＲ車用自動変速機、特に主変速機構と副変速機構とを備えた自動変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、遊星歯車装置と複数の湿式多板式の摩擦係合要素とを備え、これら摩擦係合要素を適宜締結・解放することで、複数の変速段を実現する車両用自動変速機が種々提案され、実用化されている。このような自動変速機の中で、特に主変速機構と、主変速機構の出力を入力とする副変速機構とを備え、主変速機構の変速段数を副変速機構によって増加させる、副変速機構付きの自動変速機が知られている。
【０００３】
特許文献１（図１）には、前進４速の変速段を有する主変速機構と高低２速の変速段を有する副変速機構とを備え、副変速機構を用いることで、前進５速の変速段を持つＦＦ車用の自動変速機が開示されている。この自動変速機では、主変速機構を構成する遊星歯車装置のキャリヤ出力を、副変速機構のリングギヤに入力し、副変速機構のキャリヤを出力軸と接続している。しかし、主変速機構の中心軸と副変速機構の中心軸とが非同軸に設定されているため、特許文献１の図２に示されるように、副変速機構の摩擦係合要素に油圧を供給するための油圧制御装置を、主変速機構の摩擦係合要素に油圧を供給するための油圧制御装置とは全く別の箇所に設けなければならない。そのため、副変速機構付き仕様では、主変速機構用のバルブボデーと副変速機構用のバルブボデーとを必要とするだけでなく、主変速機構用のオイルパンと副変速機構用のオイルパンも個別に必要となるので、部品の共通化ができず、コスト面及び占有スペースの点で不利である。
【０００４】
特許文献２には、主変速機構と副変速機構とが同軸上に設けられたＦＲ車用自動変速機が開示されている。この場合には、主変速機構と副変速機構とがそれぞれ主変速機ケースと副変速機ケースとに収納され、主変速機ケースには、主変速機構及び副変速機構に設けられる摩擦係合要素の制御油圧を作り出すコントロールバルブユニットが設けられている。しかし、主変速機構用のコントロールバルブユニットと、副変速機構用のコントロールバルブユニットとを具体的にどのように配置するかについては開示がない。そのため、副変速機構付き仕様と副変速機構なしの仕様とで主要部品を共通化できない可能性があり、コスト高になる懸念がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２２５８６１号公報
【特許文献２】特開平２−１７３４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、副変速機構付き仕様と副変速機構なし仕様とで主要部品を共通化でき、コンパクトで安価なＦＲ車用自動変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、複数の変速段を構成可能な主変速機構と、前記主変速機構の下流側にかつ同軸上に接続され、前記主変速機構の変速段数を増加させる副変速機構とを備えたＦＲ車用自動変速機において、前記主変速機構を作動させるための制御油圧を発生する主油圧制御装置と前記副変速機構を作動させるための制御油圧を発生する副油圧制御装置とが、変速機ケースの第１の取付面と第２の取付面とにそれぞれ隣接して取付可能とされ、前記第１の取付面と第２の取付面とに段差を設け、前記主油圧制御装置の一部と前記副油圧制御装置の一部とをオーバラップさせた状態で、前記主油圧制御装置及び副油圧制御装置がそれぞれ前記第１及び第２の取付面に取り付けられており、前記主油圧制御装置と副油圧制御装置とが接続配管によって接続されており、前記主油圧制御装置及び副油圧制御装置が、前記変速機ケースに固定された１つのオイルパンで覆われていることを特徴とするＦＲ車用自動変速機を提供する。
【０００８】
本発明では、主変速機構の主油圧制御装置と、副変速機構の副油圧制御装置とが個別に設けられているので、副変速機構付き仕様と副変速機構なし仕様とで主油圧制御装置を共通化でき、コスト低減が可能になる。また、変速機ケースにおける主油圧制御装置の取付面と副油圧制御装置の取付面とに段差を設け、主油圧制御装置の一部と副油圧制御装置の一部とをオーバラップさせた状態で、主油圧制御装置と副油圧制御装置とが取付面に取り付けられているので、副変速機構付き仕様において、油圧制御装置の取付スペースの増大を抑制でき、コンパクトに配置できる。また、主油圧制御装置及び副油圧制御装置が１つのオイルパンで覆われているため、個別のオイルパンを設ける場合に比べて部品数削減と重量軽減とを達成できる。
【０００９】
主要部品の共通化として、例えば主油圧制御装置については、副油圧制御装置との接続配管の接続孔の有無以外は共通化可能である。副油圧制御装置の一部とオーバーラップする主油圧制御装置の部分としては、例えばソレノイド弁のソレノイド部がある。一般に、ソレノイド弁はバルブボデーを変速機ケースに固定した後で、バルブボデーに対して挿着されるが、ソレノイド弁のソレノイド部はバルブボデーから外部に突出することになる。このソレノイド部を副油圧制御装置の一部にオーバーラップさせることで、容易に構成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明によれば、副変速機構付き仕様と副変速機構なし仕様とで、主変速機構を構成する遊星歯車装置や摩擦係合要素、主油圧制御装置のような主要部品を共通化でき、低コストで副変速機構付き自動変速機を構成できる。また、第１取付面と第２取付面との間には段差があり、この段差を利用して主油圧制御装置と副油圧制御装置とが一部でオーバーラップするので、主油圧制御装置と副油圧制御装置とを個別に変速機ケースに設ける場合に比べてコンパクトに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】副変速機構なし仕様におけるＦＲ車用自動変速機の概略構成を示すスケルトン図である。
【図２】図１に示す自動変速機の一部断面側面図である。
【図３】図２に示す自動変速機の要部底面図である。
【図４】副変速機構付き仕様におけるＦＲ車用自動変速機の概略構成を示すスケルトン図である。
【図５】図４に示す自動変速機の一部断面側面図である。
【図６】図５に示す自動変速機の要部底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は本発明にかかるＦＲ車用４速自動変速機の概略構成を示す。この自動変速機１Ａは、エンジン出力軸２から動力が伝達されるトルクコンバータ１０と、その下流側に主変速機構３とを備えたものであり、副変速機構は備えていない。エンジン動力は、トルクコンバータ１０を介して入力軸（タービン軸）４に伝達され、主変速機構３を介して出力軸２９へ伝達される。主変速機構３は、３個のクラッチＣ１〜Ｃ３、２個のブレーキＢ１，Ｂ２、ワンウエイクラッチＦ１、ラビニヨウ型の第１の遊星歯車装置２０などで構成されている。
【００１３】
トルクコンバータ１０は、公知のように、エンジン出力軸２と連結されたポンプインペラ１１と、入力軸４と連結されたタービンランナ１２と、ステータ１３とを備えている。トルクコンバータ１０内部にはエンジン出力軸２と入力軸４とを直結するロックアップクラッチ１４が設けられている。
【００１４】
入力軸４と第１の遊星歯車装置２０のフォワードサンギヤ２１との間にはＣ１クラッチが設けられ、フォワードサンギヤ２１と変速機ケース３０との間にはＢ１ブレーキが設けられている。また、入力軸４とリヤサンギヤ２３との間にはＣ２クラッチが設けられている。キャリヤ２４には中間軸２５が連結され、中間軸２５と入力軸４との間にはＣ３クラッチが設けられている。また、キャリヤ２４と変速機ケース３０との間には、Ｂ２ブレーキとワンウェイクラッチＦ１とが並列に設けられている。キャリヤ２４には２種類のピニオンギヤ２６，２７が回転自在に支持されており、フォワードサンギヤ２１は軸長の長いロングピニオン２６と噛み合い、リヤサンギヤ２３は軸長の短いショートピニオン２７を介してロングピニオン２６と噛み合っている。リングギヤ２８はロングピニオン２６のみと噛み合っており、リングギヤ２８に出力軸２９が連結されている。出力軸２９は図示しないプロペラシャフトを介して後輪と接続されている。クラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１，Ｂ２、遊星歯車装置２０などの具体的構造は、例えば特開２００１−３０４３５５号公報などに開示されている通りであるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００１５】
表１は、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３、ブレーキＢ１，Ｂ２およびワンウェイクラッチＦ１の作動を示し、前進４段、後退１段の変速段を実現している。表１において、●は作動状態を示し、○はＬレンジでのみ作動される状態を示す。３速が直結であり、４速はオーバードライブである。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
上述のように、Ｃ１クラッチは後退時に係合される後退用クラッチ、Ｃ２クラッチは１速〜３速において係合される前進低速段用クラッチ、Ｃ３クラッチは３速および４速時に係合される前進高速段用クラッチ、Ｂ１ブレーキは２速および４速時に係合される前進用ブレーキ、Ｂ２ブレーキは後退時に係合される後退用ブレーキである。
【００１８】
図２は、前述の自動変速機１Ａを車体側方から見た一部断面側面図であり、図３は自動変速機１Ａの変速機ケース３０の要部の底面図である。図２に示すように、主変速機構３を構成するリングギヤ２８の後端部に接続軸２８ａがスプライン結合され、この接続軸２８ａは変速機ケース３０によってベアリング３４を介して回転自在に支持されている。接続軸２８ａは変速機ケース３０から後方へ突出し、その後端部は出力軸２９とスプライン結合されている。出力軸２９は、変速機ケース３０の後端部に固定されたリヤケース３５によってベアリング３６を介して回転自在に支持されている。
【００１９】
主変速機構３を構成する各摩擦係合要素Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３及びＢ１，Ｂ２を制御するための主油圧制御装置４０は、変速機ケース３０の底部に形成された取付面３２にボルト等によって固定され、変速機ケース３０の内部に形成された油路を介して摩擦係合要素Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２と接続されている。変速機ケース３０の底部には、取付面３２を外部に開口させるための開口部３１が設けられ、この開口部３１はオイルパン３３で閉じられている。主油圧制御装置４０は、アッパ側バルブボデー４１とロア側バルブボデー４２とをプレート４３を間にして一体的にボルト締結したものである。ロア側バルブボデー４２はアッパ側バルブボデー４１より大形に形成され、ロア側バルブボデー４２の分割面が取付面３２に固定されている。ロア側バルブボデー４２には、後方から複数のソレノイド弁４４〜４８が水平方向に挿着されている。このうち、３個のソレノイド弁４４〜４６のソレノイド部４４ａ〜４６ａが、バルブボデー４１，４２の凹部４２ａ内に配置されている。
【００２０】
図４は、前述の自動変速機１Ａの主変速機構３の後端部に副変速機構５を追加することで、前進５速の自動変速機１Ｂを構成した概略構造を示す。副変速機構５は、第２の遊星歯車装置５０と、クラッチＣ４、ブレーキＢ３、ワンウエイクラッチＦ２などを備えている。主変速機構３の出力部材であるリングギヤ２８は、第２の遊星歯車装置５０のリングギヤ５１と連結されている。リングギヤ５１は、キャリヤ５２に回転自在に支持されたピニオン５３と噛み合っており、キャリヤ５２には出力軸５４が連結されている。また、キャリヤ５２と、ピニオン５３に噛み合うサンギヤ５５との間に、高速段（直結）用のクラッチＣ４が設けられている。さらに、サンギヤ５５と変速機ケース６０との間に、低速段（減速）用のブレーキＢ３とワンウエイクラッチＦ２とが並列に設けられている。例えば３→４速のアップシフト時に、副変速機構５のブレーキＢ３が解放されてクラッチＣ４が締結されるが、そのときブレーキＢ３が先に解放されても、クラッチＣ４が締結されるまでワンウエイクラッチＦ２がロック状態となるので、エンジンの吹き上がりを防止できる。
【００２１】
表２は、主変速機構３に副変速機構５を追加した場合の各摩擦係合要素の作動を示す。表２では、副変速機構５を追加することで前進５段、後退１段の変速段を実現できる。表２において、●は作動状態を示し、○はＬレンジでのみ作動される状態を示す。
【００２２】
【表２】
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【００２３】
上述のように、Ｃ４は入力側のリングギヤ５１と出力軸５４とを直結する高速用クラッチであり、Ｂ３は入力側のリングギヤ５１の回転を減速して出力軸５４に伝える減速用ブレーキである。減速用ブレーキＢ３は１速〜３速及び後退段において締結され、主変速機構３のみを使用した場合（表１）の１〜３速及び後退段のギヤ比をそれぞれ大きくできる。高速用クラッチＣ４は４、５速時に締結される。
【００２４】
図５は、主変速機構３と副変速機構５とを備えた自動変速機１Ｂを車体側方から見た一部断面側面図であり、図６は自動変速機１Ｂの変速機ケース６０の底面図である。この場合には、主変速機構３の出力部材であるリングギヤ２８にスリーブ状の接続軸２８ｂがスプライン結合され、この接続軸２８ｂの中を中間軸２５が貫通している。接続軸２８ｂは変速機ケース６０によってベアリング５６を介して回転自在に支持され、接続軸２８ｂの後端部の外周に入力ディスク５７がスプライン結合され、その入力ディスク５７の外周に副変速機構５のリングギヤ５１が結合されている。したがって、接続軸２８ｂは副変速機構なし仕様の接続軸２８ａとは形状が異なる。キャリヤ５２と結合された出力軸５４は変速機ケース６０の後端部に固定されたリヤケース６７によってベアリング５８を介して回転自在に支持されている。
【００２５】
変速機ケース６０の底部には、下方へ開口する開口部６１が設けられ、この開口部６１は１つのオイルパン６２によって閉じられている。開口部６１内に位置する変速機ケース６０の底部には、第１取付面６３と第２取付面６４と前後に隣接して形成されている（図５参照）。車体前方側に形成された第１取付面６３には、主変速機構３を制御するための主油圧制御装置４０がボルト等によって固定され、車体後方側に形成された第２取付面６４には、副変速機構５を制御するための副油圧制御装置７０がボルト等によって固定されている。第２取付面６４は、第１取付面６３より高い位置に形成されており、両取付面６３，６４の間には段差が設けられている。主油圧制御装置４０は、図２、図３に示す主油圧制御装置４０と同じものが使用され、主油圧制御装置４０を第１取付面６３に固定することにより、変速機ケース６０内部の油路（図示せず）を介して摩擦係合要素Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２と接続されている。副油圧制御装置７０を第２取付面６４に固定することにより、変速機ケース６０に形成された油路６５、６６（図６参
照）を介してクラッチＣ４、ブレーキＢ３とそれぞれ接続されている。このように１つの開口部６１内に主油圧制御装置４０と副油圧制御装置７０とがまとめて配置されているので、１つのオイルパン６２によってカバーすることができる。
【００２６】
副油圧制御装置７０は、アッパ側バルブボデー７１とロア側バルブボデー７２とをプレート７３を間にして一体的に締結したものであり、ロア側バルブボデー７２はアッパ側バルブボデー７１より大形に形成され、ロア側バルブボデー７２の分割面が第２取付面６４に固定されている。ロア側バルブボデー７２の一部７２ａは、第１及び第２の取付面６３，６４の段差を利用して主油圧制御装置４０の一部の上側にオーバーラップしている。具体的には、バルブボデー７２の前端部７２ａが、主油圧制御装置４０に挿着されたソレノイド弁４４〜４６のソレノイド部４４ａ〜４６ａの上側にオーバーラップしている。図６で斜線で示した箇所がオーバーラップ部分である。このように主油圧制御装置４０と副油圧制御装置７０の一部がオーバーラップすることで、副変速機構付き仕様における油圧制御装置を全体としてコンパクトに構成できる。ロア側バルブボデー７２には、左右両側方から２つのソレノイド弁７４、７５が水平方向に挿着されている。これらソレノイド弁７４、７５はクラッチＣ４、ブレーキＢ３を制御するために使用される。このようにソレノイド弁７４、７５がバルブボデー７２に対して両側方から挿着されるので、副油圧制御装置７０の前後長を短くでき、小さなスペースに配置できる。
【００２７】
主油圧制御装置４０と副油圧制御装置７０とは、接続配管７６、７７（図６参照）によって接続され、主油圧制御装置４０で発生した油圧が副油圧制御装置７０へと供給されている。具体的には、主油圧制御装置４０で調圧されたライン圧が第１配管７６を介して副油圧制御装置７０へ供給され、主油圧制御装置４０で調圧された潤滑圧が第２配管７７を介して副油圧制御装置７０へ供給される。副油圧制御装置７０には、オイルポンプのような油圧発生手段も、レギュレータ弁のようなライン圧調圧手段も必要ないので、小型に構成できる。副変速機構付き仕様の場合には、主油圧制御装置４０に接続配管７６、７７の接続穴４０ａ，４０ｂ（図６参照）を追加加工するだけで、副変速機構なし仕様と主油圧制御装置４０を共通化できる。主変速機構３を構成する摩擦係合要素Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２や第１の遊星歯車装置２０も共通化できる。
【００２８】
上述のように、副変速機構付き仕様の変速機ケース６０は、副変速機構なし仕様の変速機ケース３０に比べて全長が長く、オイルパン６２も、副変速機構なし仕様のオイルパン３３に比べて全長が長いので、それぞれの仕様に応じて準備する必要がある。また、リヤケース６７も、副変速機構なし仕様のリヤケース３５と形状が異なるので、個別に作成する必要がある。但し、変速機ケース６０の前端から出力軸５４の後端までの軸方向寸法Ｌ１は、副変速機構なし仕様の変速機ケース３０の前端から出力軸２９の後端までの軸方向寸法Ｌ２と同一寸法に設定されているので、同じ車体に搭載することができる。
【００２９】
前記実施例では、副油圧制御装置７０の一部とオーバーラップする主油圧制御装置４０の部分が、ソレノイド弁のソレノイド部である例を示したが、これに限るものではなく、バルブボデーの一部であってもよい。また、前記実施例では、前進４速の主変速機構を有するＦＲ車用自動変速機１Ａに副変速機構を追加することにより、前進５速の自動変速機１Ｂを構成する例について説明したが、高速用のクラッチＣ４を５速以外の変速段で使用することにより、さらに多段の自動変速機を構成することもできる。
【符号の説明】
【００３０】
１Ａ      自動変速機（副変速機構なし）
１Ｂ      自動変速機（副変速機構付き）
３        主変速機構
５        副変速機構
１０      トルクコンバータ
２０      第１遊星歯車装置
３０      変速機ケース
４０      主油圧制御装置
５０      第２遊星歯車装置
６０      変速機ケース
６３      第１取付面
６４      第２取付面
７０      副油圧制御装置
Ｃ１      後退用クラッチ
Ｃ２      前進低速段用クラッチ
Ｃ３      前進高速段用クラッチ
Ｂ１      前進用ブレーキ
Ｂ２      後退用ブレーキ
Ｆ１      ワンウエイクラッチ
Ｃ４      高速用クラッチ
Ｂ３      減速用ブレーキ
Ｆ２      ワンウエイクラッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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